Радиоактивность. Постоянная распада. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Активность радиоактивного препарата. Основные типы радиоактивности.

Радиоакти́вныйраспа́д (от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный») — спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер (заряда Z,массового числа A) путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов^[1]. Процесс радиоактивного распада также называютрадиоакти́вностью, а соответствующие элементы радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий, калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующиеядерные реакции.

Закон радиоактивного распада — физический закон, описывающий зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени и количества радиоактивных атомов в образце. Открыт Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом,

Сперва закон был сформулирован так:

Во всех случаях, когда отделяли один из радиоактивных продуктов и исследовали его активность независимо от радиоактивности вещества, из которого он образовался, было обнаружено, что активность при всех исследованиях уменьшается со временем по закону геометрической прогрессии.

из чего с помощью теоремы Бернулли учёные сделали вывод:

Скорость превращения всё время пропорциональна количеству систем, еще не подвергнувшихся превращению.

Существует несколько формулировок закона, например, в виде дифференциального уравнения:

,

которое означает, что число распадов , произошедшее за короткий интервал времени , пропорциональнo числу атомов в образце .

Постоянная радиоактивного распада (λ) — это вероятность распада каждого отдельного ядра атома за единицу времени, измеряемая в единицах, обратных единицам измерения времени (сек^-1, мин^-1).

Для каждого радиоактивного изотопа λ имеет определенное значение и изменяется в широких пределах. Так, постоянная радиоактивного распада урана U²³⁴ равна 8,80·10^-14 сек^-1, фосфора Р³² —5,73·10^-7 сек^-1, полония Ро²¹⁴ — 4,38·10³ сек^-1. Если радиоактивный изотоп имеет несколько типов радиоактивности, например наряду с α-распадом β-распад, то общая постоянная радиоактивного распада равна сумме парциальных констант распада.

Период полураспада - это интервал времени, на протяжении которого число ядер данного радионуклида в источнике уменьшается, в среднем, в два раза

Активность радиоактивного препарата – число ядер этого препарата, распадающихся за секунду.

Единица активности – беккерель (Бк). Наиболее употребимой единицей является кюри (Ки).

1 Ки=3,7*10¹⁰ Бк=3,7*10¹⁰ с^-1.

Внесистемная единица активности – резерфорд (Рд). 1 Рд=10⁶ Бк.